各类丝线产量与需求仍然较为稳定。 铜丝线材产量在铜材总量中位于首位,从2009年到2022年保持稳定增长,2022年达到1026万吨,且出口占比不断增加。 ►超微细铜丝线材应用背景 0.02mm以下超微细丝线材稳定拉制成为“卡脖子”技术难题。 ►揭示了影响线坯可拉性关键因素—解决了线坯制备关键技术问题 杂质、组织和成分不均匀是线坯超微细拉拔断线的主要原因。 ►突破了铜及铜合金线坯组织精细控制难题 开发“稀土微合金化+连续铸造电磁搅拌”新工艺制备Ф16mm连铸杆坯,可实现细晶化、均匀化、纯净化、定向化。 ►超微合金化成分设计提升线坯组织及性能 研究揭示了稀土作用微观机制:稀土添加可改善初生相析出状态及形貌分布均匀、尺寸细化、热稳定性好。 ►工艺参数控制提高成分组织均匀性 研究发现:电磁搅拌可提高熔体流动性, 改善合金元素偏析, 提高组织、成分均匀性。 细化铸坯组织、降低Sn反偏析。 ►突破超细丝组织、织构控制难题,成功开发“连挤+连拉”制备关键技术 提出采用连续挤压大变形工艺,实现合金铸坯完全再结晶,晶粒尺寸由原来的几毫米变为几微米,并消除铸造缺陷。 提出连拉—连退工艺,实现丝线组织及织构调控,特别是精确控制线材心部、边部织构分配比例。 采用开发的连挤+连拉技术,丝线材内部形成纳米级初生相纤维实现原位复合强化,突破了常规丝线单一的形变强化,大大提高了超微细丝可拉性。 ►开发真空下引高纯度、高性能连铸坯装备,具备中试生产能力 基于上述技术开发了50kg级新型真空下引连铸设备,目前已经能够稳定制备出16mm的无氧铜、铜银、铜锡、铜铬锆、铜钛等合金铸坯。 ►建立真空连铸+连挤+连拉高性能超微细线产业化生产示范线 ►高品质稀土微合金化超微细电子线(Ф0.016mm,即16μm,1/6人发直径) 开发Cu-2%Ag-0.04%La高品质铜银合金线坯,Ф2.6mm线坯抗拉强度542.7MPa,延伸率2.09%,导电率91.8%ICAS,超过日本古河线坯性能标准 开发Cu-0.3%Sn-0.01%La高品质铜锡合金线坯,Ф 2.6mm的线坯抗拉强度513MPa,延伸率1.28%导电率77.9%ICAS。 三、P和La微合金化铜锡合金组织性能调控 ►高性能Cu-Sn-La合金电热丝研制(拉拔态) Cu-4Sn-0.15P合金的<111>丝织构在拉拔方向上进一步增强,但<001>纤维织构减弱。 在水平方向上,Cu-4Sn-0.15P合金在<111>和<101>丝织构降低。 添加La后,碎化的晶粒比例增加,使得合金的变形性能增强。 加P后拉拔态的强度和延伸率都得到提高。拉拔态导电率出现了下降。 ►高性能Cu-Sn-La合金电热丝研制(退火态) 退火过程中初生相全部固溶到基体中,同时晶粒尺寸逐渐增大。 添加P元素之后拉拔态强度大幅提高,退火态的强度略微下降。 添加P元素后拉拔态的延伸率提高,退火态的延伸率几乎保持一致。 添加P元素后导电率在拉拔态和退火态都出现了下降的趋势,并且退火后都出现了先下降后上升。 ►高性能Cu-Sn-La合金电热丝研制 拉拔态导电率随着La元素含量的增加,导电率的下降幅度增加。 退火过程中含La合金的导电率有所提高,因为富Sn相与La结合没有全部固溶到基体中。 随着退火温度的升高,Sn固溶到基体中含量增多,晶粒尺寸长大,导电率开始上升。 含La合金经过650℃退火后,导电率达到最低值。 四、高强高导铜合金线材组织性能调控 ►航空航天电缆用高强高导铜合金线 抗拉强度大于500MPa,导电率大于90%IACS,延伸大于8%;抗软化温度大于500℃。 抗拉强度大于800MPa,导电率大于80%IACS,抗软化温度大于500℃。 ►汽车线束用高导电铜-石墨烯复合丝线材 》2024(第九届)SMM电工材料产业年会暨导体线缆工业展览会专题报道 来源:SMMlg...